本發(fā)明涉及一種噴嘴，尤其涉及一種帶下側(cè)保護(hù)氣流道的卸載式寬帶送粉噴嘴。

背景技術(shù)：

激光再制造技術(shù)作為一種綠色、前沿的再制造技術(shù)，在大型工程裝備修復(fù)、重要部件再制造方面，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會效益。

激光再制造技術(shù)多采用同步送粉激光熔覆的方式，按照送粉噴嘴與光束相對位置的不同，同步送粉又分為同軸送粉和側(cè)向送粉，其中，側(cè)向送粉適用于寬帶激光熔覆，對于一些大型工件，如大型軸類零件表面、大面積平面激光熔覆等場合，利用寬帶激光熔覆，能夠大大提高熔覆效率，并且可以減少搭接次數(shù)和熱影響區(qū)，從而得到更好質(zhì)量的熔覆層。

激光再制造過程中送粉方式按照送粉動力源的不同，可以分為重力式送粉和載氣式送粉等不同類型。其中，重力式送粉是依靠粉末的自重進(jìn)行輸送，特別適用于垂直送粉，這種送粉方式粉末利用率較高，可達(dá)90％，得到的熔覆層平滑，熔覆質(zhì)量好，但是面對復(fù)雜工況，長距離輸送粉末時(shí)，存在粉末輸運(yùn)動力不足的問題，影響粉末輸出的連續(xù)性和均勻性，同時(shí)，在一定角度的側(cè)向送粉時(shí)，粉末僅在重力作用下，粉末從噴嘴呈拋物狀輸出，粉末進(jìn)入熔池的準(zhǔn)確度低，嚴(yán)重影響了粉末利用率，這些都制約了重力式送粉的應(yīng)用。

載氣式送粉是基于氣固兩相流原理，依靠氣體的動力輸送粉末，這種方式可以實(shí)現(xiàn)氣粉均勻混合，粉末輸出的連續(xù)性、均勻性好，且基本不受送粉器和噴嘴相對位置的限制，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工況、長距離、任意角度的粉末輸出，所以載氣式送粉方式被廣泛采用，但是載氣式送粉存在的問題是粉會受到載氣的影響，一方面，在載氣的作用下易造成輸出粉束的發(fā)散，粉末的匯聚度低，使得粉末利用率很低(一般低于50％)；另一方面受載氣加速作用，粉末輸出速度很大，易造成粉末劇烈反彈，不利于光粉耦合，對熔覆層形成有不利影響。

所以，減小粉末發(fā)散，增加光粉耦合度，提高粉末利用率是載氣式送粉相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要參考。

專利CN103990800A公開了一種用于激光3D打印機(jī)的泄壓式旁軸送粉噴嘴裝置，所述噴嘴裝置帶有一個(gè)漏斗形圓錐腔體結(jié)構(gòu)，并在端蓋上開設(shè)泄壓出口，用來排出部分載氣，這種方式可以在一定程度上將金屬粉末和輸運(yùn)載氣分離，減小載氣對粉末輸出質(zhì)量的不利影響，但是，采用這種結(jié)構(gòu)，一方面由于粉氣分離腔空間較粉末輸出流道大許多，會造成部分粉末滯留在錐形分離腔內(nèi)，從而影響粉末的定量、均勻輸出，對激光熔覆具有不利影響；另一方面，這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)大大增加了噴嘴體積，不利于在激光熔覆過程中靈活使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種帶下側(cè)保護(hù)氣流道的卸載式寬帶送粉噴嘴。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種帶下側(cè)保護(hù)氣流道的卸載式寬帶送粉噴嘴，包括從上到下依次水平疊設(shè)且相互固定的頂板、隔片和底板；頂板入口段向上傾斜延伸，頂板入口段上設(shè)有粉末通孔，底板入口段上設(shè)有卸載通孔，粉末通孔的頂口外露于頂板構(gòu)成粉末入口，粉末通孔的底口與卸載通孔通過過濾網(wǎng)上的通孔連通，過濾網(wǎng)鋪設(shè)在卸載通孔上，

頂板與隔片之間設(shè)有水平的粉末流道，粉末流道的一端與粉末通孔連通，另一端延伸至頂板與隔片的出口端構(gòu)成粉末出口；

底板與隔片之間設(shè)有水平的保護(hù)氣流道，保護(hù)氣流道的一端與底板上的保護(hù)氣通孔連通，另一端延伸至底板與隔片的出口端構(gòu)成保護(hù)氣流道出口。

進(jìn)一步，保護(hù)氣流道出口位于粉末出口的正下方。

進(jìn)一步，保護(hù)氣流道的寬度大于粉末流道的寬度。

進(jìn)一步，頂板的底面上開設(shè)有第一凹槽，底板的頂面上開設(shè)有第二凹槽，隔片的頂面與第一凹槽圍合成粉末流道，隔片的底面與第二凹槽圍合成保護(hù)氣流道，且第二凹槽的槽寬大于第一凹槽的槽寬。

進(jìn)一步，所述隔片上開設(shè)有貫通孔，且貫通孔與粉末通孔和卸載孔上下對準(zhǔn)并貫通。

進(jìn)一步，頂板入口段向上傾斜45°

進(jìn)一步，保護(hù)氣通孔沿所述底板豎直設(shè)置，保護(hù)氣通孔與第二凹槽相連通。

進(jìn)一步，卸載孔的頂面周邊設(shè)有環(huán)形定位槽。

進(jìn)一步，過濾網(wǎng)通過密封墊圈設(shè)置在定位槽內(nèi)，密封墊圈與過濾網(wǎng)依次置于定位槽內(nèi)，固定壓緊后過濾網(wǎng)的頂面與底板的頂面平齊。

進(jìn)一步，所述密封墊圈為彈性平墊圈，所述過濾網(wǎng)為金屬網(wǎng)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明兼具載氣式送粉和重力式送粉的優(yōu)勢，同時(shí)克服了兩者的不足，粉氣進(jìn)入噴嘴之前，載氣可以發(fā)揮在粉末輸運(yùn)過程中優(yōu)勢，進(jìn)入噴嘴后通過卸載孔將輸運(yùn)用載氣卸掉后實(shí)現(xiàn)了載氣與粉末的分離，避免了載氣對后續(xù)粉末輸出的不利影響。在卸載掉載氣后，粉末依靠慣性和重力作用沿粉末流道下壁輸出；同時(shí)，在粉末流道的下側(cè)同步添加惰性保護(hù)氣，粉末受到保護(hù)氣的整流作用，可以保持較好的挺度和方向性，避免粉束僅在重力作用下造成的拋物狀形態(tài)，進(jìn)入熔池的準(zhǔn)確性由此得到保障，粉末利用率有效提高；

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)爆炸圖。

圖2是本發(fā)明的剖視圖。

圖3是頂板的仰視圖。

圖4是頂板的側(cè)視圖。

圖5是隔片的俯視圖。

圖6是底板的俯視圖。

圖7是圖6中A-A向剖視圖。

圖8是本發(fā)明工作原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖所示，一種帶下側(cè)保護(hù)氣流道的卸載式寬帶送粉噴嘴，包括從上到下依次水平疊設(shè)且相互固定的頂板1、隔片2和底板3；頂板入口段11向上傾斜延伸，頂板入口段11上設(shè)有粉末通孔111，底板3的入口段上設(shè)有卸載通孔33，粉末通孔111的頂口外露于頂板構(gòu)成粉末入口，粉末通孔111的底口與卸載通孔33通過過濾網(wǎng)4上的通孔連通，過濾網(wǎng)4鋪設(shè)在卸載通孔33頂面的定位槽331上，

頂板1與隔片2之間設(shè)有水平的粉末流道M，粉末流道M的一端與粉末通孔111連通，另一端延伸至頂板與隔片的出口端構(gòu)成粉末出口m；

底板3與隔片2之間設(shè)有水平的保護(hù)氣流道N，保護(hù)氣流道N的一端與底板3上的保護(hù)氣通孔32連通，另一端延伸至底板與隔片的出口端構(gòu)成保護(hù)氣出口n。

保護(hù)氣出口n位于粉末出口m正下方，使得保護(hù)氣更好的托舉粉束。

護(hù)氣流道N的寬度大于粉末流道M的寬度，保證整個(gè)粉束可以受到保護(hù)氣均勻一致的托舉作用。

頂板1的底面上開設(shè)有第一凹槽12，底板3的頂面上開設(shè)有第二凹槽31，隔片2的頂面與第一凹槽12圍合成粉末流道M，隔片2的底面與第二凹槽31圍合成保護(hù)氣N流道，且第二凹槽31的槽寬大于第一凹槽12的槽寬。

所述隔片2上開設(shè)有貫通孔21，且貫通孔21與粉末通孔111和卸載孔33上下對準(zhǔn)并貫通。

頂板入口段111向上傾斜45°。

保護(hù)氣通孔32沿所述底板3豎直設(shè)置，保護(hù)氣通孔32與第二凹槽31相連通。

卸載孔33的頂面周邊設(shè)有環(huán)形定位槽331，密封墊圈5與過濾網(wǎng)4依次置于定位槽331內(nèi)，

所述過濾網(wǎng)4通過彈性密封墊圈5固定在定位槽內(nèi)，保證壓緊后過濾網(wǎng)4的頂面與底板3的頂面平齊，并防止粉末顆粒從過濾網(wǎng)4和定位槽之間的間隙漏出。

所述過濾網(wǎng)4為金屬網(wǎng)，為保證粉末不穿過，所述過濾網(wǎng)4采用致密金屬網(wǎng)，且卸載通孔33上可以疊設(shè)多層過濾網(wǎng)4來增加濾網(wǎng)強(qiáng)度和過濾效果。

頂板1、隔片2和底板3上設(shè)有貫通的螺孔6，頂板1、隔片2和底板3通過螺釘上下固定，過濾網(wǎng)4夾緊在隔片2和底板3的之間。

如圖8所示，在粉末通孔111的粉末入口處接入氣載粉末混合體ab，粉末在載氣的裹挾下進(jìn)入本發(fā)明，載氣b會通過卸載孔33自由泄出，而粉末a則會受到過濾網(wǎng)4的阻隔，并在過濾網(wǎng)4的反彈力及重力的作用下進(jìn)入粉末流道M，粉末a依靠剩余動能和重力作用沿粉末流道M的下壁從粉末出口輸出。

旁軸側(cè)向送粉時(shí)粉末投送的角度一般為45度左右，輸出的粉束僅在重力作用下易變形下垂，形成拋物狀，此時(shí)粉束挺度差，粉末不易集中，粉末進(jìn)入熔池的準(zhǔn)確性低，造成粉末利用率低。本發(fā)明由保護(hù)氣通孔32同步向保護(hù)氣流道N通入惰性保護(hù)氣c，在粉末出口處，位于正下方的保護(hù)氣c對粉束a具有整流作用，使得粉束a保持良好的挺度和方向性，使粉末更準(zhǔn)確、集中的進(jìn)入激光束d輻照所形成的熔池e中，粉末利用率可以有效提高；此外，添加的惰性保護(hù)氣c可以在熔池e周圍形成氣氛保護(hù)，減小熔層氧化，提高熔覆質(zhì)量。

本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。